KR100247839B1 - 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 다중화 전송을 위한 장치 - Google Patents

폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 다중화 전송을 위한 장치 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
폐쇄회로 텔레비젼 시스템.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
폐쇄회로 텔레비젼 시스템에서 디지털 및 다중화 전송을 위한 기술이다.
다. 발명의 해결방법의 요지
복수개의 카메라들과 각각의 카메라에 대응하는 복수개의 모니터들을 구비하는 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 다중화 전송을 위한 장치가, 피사체로부터 입력되는 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 상기 복수개의 카메라들과, 상기 복수개의 카메라들에 대응되어 구비되며, 상기 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 복수개의 제1 아날로그/디지털 변환부들과, 상기 제1 아날로그/디지탈 변환부들로 부터 입력되는 복수개의 디지탈 신호들을 다중화하여 하나의 라인으로 출력하는 송신 리피터부와, 상기 하나의 라인을 통해 입력되는 상기 다중화된 디지털 신호를 역다중화하여 출력하는 수신 리피터부와, 상기 수신 리피터로부터 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 복수개의 제2 디지털/아날로그 변환부들과, 상기 제2 디지털/아날로그 변환부들에 대응되어 구비되며, 상기 아날로그 신호를 광학적 신호로 변환하여 모니터 전관으로 출력하는 상기 복수개의 모니터들로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
라. 발명의 중요한 용도
다중 시스템 구현시 적은 배선으로 시스템을 구현할 수 있다.

Description

폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 다중화 전송을 위한 장치
본 발명은 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 다중화 장치에 관한 것으로, 특히 하나의 케이블을 이용하여 다중화된 디지털 신호를 전송하기 위한 다중화 장치에 관한 것이다.
일반적인 공중파 텔레비젼 방송 시스템이 불특정 다수를 대상으로 영상 신호를 무선화하여 송신하는 방식에 반하여, 상기 폐쇄회로 텔레비젼 시스템은 제한된 소수의 사용자를 위하여 사용되는 시스템이다. 즉 소수의 영상 송신자가 소수의 수신자(가입자)에게 유선(보통 동축 케이블)을 이용하여 영상 신호를 전송하고, 상기 수신자가 단말기(모니터)를 통하여 송신자의 영상을 재현할 수 있도록 한 시스템이다.
또한 유선을 이용하여 가입자에게 영상을 전송하는 측면에서 유선방송과 동일하다고 할 수 있지만, 유선방송은 가입한 불특정 다수에게 전송하는 영상 시스템인데 반하여, 상기 폐쇄회로 텔레비젼 시스템은 소수의 폐쇄적 그룹의 소수의 송신자(보통 1인)가 폐쇄된 소수의 수신자(보통 1인)를 향해 영상을 전송하는 시스템이다.
또한 보통의 폐쇄회로 텔레비젼 시스템은 고가의 방송 장비를 사용하지 않고 고해상도의 영상을 전송할 수 있는 시스템으로서 방범이나, 재해 감시용, 교육용 등으로 많이 사용되고 있다. 이때 상기 송신자의 영상 픽업용 단말기를 보통 카메라라고 통칭하며, 상기 수신자가 영상 재현용으로 사용하는 텔레비젼 단말기를 모니터라 통칭한다.
이하 종래의 폐쇄회로 텔레비젼 시스템을 도 1를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 폐쇄회로 텔레비젼 시스템은 기본적으로 카메라부11, 케이블12, 증폭부13, 모니터부14로 구비한다. 상기 카메라부11은 렌지를 통하여 입력된 피사체의 광학적 영상 신호를 고체 촬상소자로 출력하여 전기적 신호로 변환한다. 즉 광학적 영상 신호를 전기적 신호로 변환하여 주는 장치로서 상기 카메라부11의 출력신호는 현재의 텔레비젼 방식인 NTSC(national television system committee ; 미주형), 또는 PAL(phase alternating by line coldr TV system ; 유럽형)에 의해 변환된다.
상기 케이블12는 상기 카메라11로부터 입력되는 전기적 영상 신호를 수신부인 모니터부14까지 전송하여 주는 전송매체로, 현재는 동축케이블을 사용하는데 보통 75옴짜리 케이블을 사용한다. 따라서 상기 카메라11에서 외부 피사체의 광학적 영상 신호를 전기적 신호인 아날로그 텔레비젼 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기적 신호를 특별한 가공 없이 그대로 상기 케이블12를 매체로 하여 전송한다.
즉 상기 케이블12는 베이스 밴드로 입력된 신호를 그대로 전달하여 수신부의 모니터부14로 전달되도록 한다. 그리고 상기 모니터부14는 상기 케이블12를 통하여 입력된 전기적 영상 신호를 받아 이를 처리하여, 인간이 인지할 수 있는 광학적 영상 신호로 변환한다.
여기서, 전달하고자 하는 거리가 어느 일정 거리 이상(RG-59의 경우 200미터)인 경우에는 케이블 상에서 저항에 의한 손실과, 주위 잡음에 노출됨에 따라 영상신호에 손실이 생겨 상기 카메라부11에서 송신한 영상 신호가 정상적으로 모니터부14에 전달되지 않는 문제점이 있다. 상기 문제점을 보완하기 위해 상기 송신부(카메라부11)와 상기 수신부(모니터부14) 사이에 영상 신호의 손실을 보정하기 위한 증폭부13을 설치하여, 영상 신호를 증폭하여 전달하기도 한다. 이는 근본적인 해결책이 되지 못한다.
상술한 바와 같이 종래의 폐쇄회로 텔레비젼 시스템은 상기 카메라부11에서 출력된 전기적 신호를 단순히 베이스 밴드로 즉, 아날로그 신호로 전송하기 때문에 조작이 단순하고 설치가 간편한 점은 있다. 하지만 전송 거리가 멀어질 경우 비록 증폭기를 사용한다 해도 원신호에 손실이 많이 생기고, 신호 증폭시 잡음도 같이 증폭되기 때문에 최종 전송 출력이 열화되어 화질이 정상적으로 전송되지 않는 경우가 많다. 또한 송수신부의 거리가 장거리일 경우, 송신부와 수신부의 그라운드 전위 레벨차로 인한 화질의 열화가 발생하기도 한다.
그리고 상기 시스템을 다중 시스템으로 구축할 경우 즉 여러 대(다수의 카메라와 동일한 수의 모니터)가 설치될 경우, 기존의 시스템은 송신부(카메라부), 수신부(모니터부)를 1대 1로 연결되는 것이 원칙이기에 배선이 많아지는 단점이 있다. 즉 10개의 시스템을 설치한다면 동일하게 10개의 케이블이 필요하며, 그 중간에 증폭기 또한 10개가 필요하므로 장거리 신호 전송시 불필요하게 많은 케이블과 증폭기가 소요된다. 즉 첨부된 도면 도 2와 같이 카메라부11a의 영상 신호는 케이블12a를 통하여 전송되고, 증폭기13a에서 증폭된 상태로 다시 전송되며, 모니터부14a로 전달되어 전관에 화상으로 나타난다. 마찬가지로, 카메라부11b의 영상 신호는 케이블12b를 통해 증폭기13b에서 증폭되어 모니터부14b로 입력된다.
따라서, 상기와 같이 다중 시스템을 구축할 경우 다수의 케이블을 배선해야 하는 관계로 설치가 어려우며, 한번 설치하고 난 후의 추가 설치가 곤란하여 시스템의 융통성이 결여되었다. 즉 종래의 다중 폐쇄회로 텔레비젼 시스템은 위에 열거한 바와 같이 상기 시스템 수효대로 케이블이 필요하고, 설치시 다양한 방법으로 사용될 수 없으며, 기존의 공중용 전송 설비를 이용할 수 없는 단점이 있다. 또 단순한 아날로그 방식을 사용하다보니 비록 유선을 사용한다 해도 전파 대역의 낭비가 심하고(한 케이블로 한시스템의 신호만 전송할 수 있기에), 장거리 전송시 발생되기 쉬운 송신지와 수신지의 전원 그라운드와 신호 그라운드의 차로 인해 화질 열화가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 폐쇄회로 텔레비젼 시스템에서 디지털 전송을 하기 위한 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 폐쇄회로 텔레비젼 시스템에서 다중화 전송을 하기 위한 장치를 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 복수개의 카메라들과 각각의 카메라에 대응하는 복수개의 모니터들을 구비하는 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 다중화 전송을 위한 장치가, 피사체로부터 입력되는 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 상기 복수개의 카메라들과, 상기 복수개의 카메라들에 대응되어 구비되며, 상기 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 복수개의 제1 아날로그/디지털 변환부들과, 상기 제1 아날로그/디지탈 변환부들로 부터 입력되는 복수개의 디지털 신호들을 다중화하여 하나의 라인으로 출력하는 송신 리피터부와, 상기 하나의 라인을 통해 입력되는 상기 다중화된 디지털 신호를 역다중화하여 출력하는 수신 리피터부와, 상기 수신 리피터로부터 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 복수개의 제2 디지털/아날로그 변환부들과, 상기 제2 디지털/아날로그 변환부들에 대응되어 구비되며, 상기 아날로그 신호를 광학적 신호로 변환하여 모니터 전관으로 출력하는 상기 복수개의 모니터들로 구성됨을 특징으로 한다.
제1도는 종래의 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 블록 구성도.
제2도는 종래의 다중 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 블록 구성도.
제3도는 본 발명에 따른 다중 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 블록 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 블록 구성도이다.
상기 다중 폐쇄회로 시스템은 크게 송신측과 수신측으로 나뉘며, 상기 송신측은 복수개의 카메라부11a-11n, 복수개의 아날로그/디지탈 변환부(A/D변환부)32a-32n, 복수개의 라인인터페이스부33a-33n, 송신 리피터부34로 구성되며, 상기 수신측은 수신 리피터부35와, 복수개의 라인인터페이스부36a-36n, 복수개의 디지털/아날로그 변환부(D/A변환부)37a-37n, 복수개의 모니터부14a-14n으로 구성된다. 즉 본 발명의 구성은 종래의 단순한 폐쇄회로 시스템에 비하여 디지털 전송을 하기 위한 A/D변환부, 리피터부, 라인 인터페이스부 등을 송신측과 수신측에 추가로 장착하게 된다.
또한 종래에 있어서 다수의 카메라와 모니터를 연결하기 위해 동일한 수의 카메라와 모니터가 도 2에서 처럼 필요하나, 본 발명은 도 3과 같이 리피터를 사용하므로서 케이블 수를 줄인다. 여기서 상기 도 3의 송신 리피터부34는 복수개의 카메라부에서 촬영된 영상신호를 다중화(multiplexing)하는 기능을 가지고, 상기 수신 리피터부35는 상기 다중화된 신호로부터 개개의 신호를 추출하여 복원하는 기능을 가진다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 카메라부11a-11n은 기존 시스템의 카메라부와 마찬가지로 렌즈를 통해 고체 촬상소자에 입력되는 피사체의 광학적 신호를 제반 처리 과정을 통해 전기적 신호로 변환한다. 즉, 상기 카메라부11a-11n은 입력되는 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하여 주는 장치이다.
상기 아날로그/디지탈 변환부32a-32n은 각각 대응되는 상기 카메라부31a-31n으로 부터 입력되는 전기적 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지탈화된 신호를 영상 압축 기법을 이용하여 압축한후 출력한다.
상기 라인인터페이스부33a-33n은 각각 대응되는 상기 아날로그/디지탈 변환부32a-32n으로 부터 입력된 신호를 상기 송신 리피터부34로 출력한다. 즉 상기 라인인터페이스부33a-33n은 단순히 디지털화된 신호나 또는 다중화된 신호 자체로는 장거리 전송이 불가능하고, 만일 그대로 전송한다면 신호 손실이 크다. 따라서 상기 장거리 전송을 위해 송신하려는 매체나 전송 매체의 특성에 맞게 임피던스를 정합하고, 라인 프로토콜(protocol)에 맞추어 전송하는 기능을 수행한다.
상기 송신 리피터부34는 크게 신호 재생부와 다중화부로 구성된다. 여기서 상기 신호 재생부는 상기 라인인터페이스부33a-33n으로 부터 입력된 신호에 대해 잡음을 제거하고, 신호 레벨을 원래의 신호와 동일하게 증폭하므로서 장거리 전송시의 신호 손실을 방지한다. 또한 상기 다중화부는 상기 복수개의 라인인터페이스부33a-33n으로부터 입력된 복수개의 영상신호를 하나의 라인으로 전송할 수 있도록 각각의 입력 신호에 헤드(header)와 트레일러(trailer)를 부착하여 다중화 한다. 상기 다중화의 일예로 T1, E1 신호가 될 수도 있으며, 또 상위 신호인 DS3(Digitl Service-3)나 STM-1 (Synchronous Transfer Mode ; 동기 전송 방식)이 될 수도 있다.
여기서 상기 T1, E1 신호란 시분할 다중 방식(TDM ; Time Division Multiplexing)에 의해 다중화된 펄스 신호이다. 특히 상기 T1 방식은 24채널 방식으로 주로 북미지역에서 사용되고, 12개의 프레임을 한단위로 하여 전송하는 방식이다. 반면 상기 E1 방식은 32채널 방식으로 주로 유럽지역에서 사용되며, 12개의 프레임을 한단위로 하여 전송하는 방식이다. 또한 상기 DS3 방식은 44,736MHz를 기본으로 하여 28개의 T1신호를 수용하여 전송하는 방식이고, 상기 STM-1 방식은 155,52MHz를 기본으로 광케이블을 이용하여 상기 DS3 신호 3개를 전송하는 방식이다.
상기 다중화부에 입력되는 케이블 수가 과도할 경우에는 일정수의 입력만 하나의 리피터에 입력시키고, 나머지 케이블은 다른 다중화부에 입력시키는 방식으로 다수의 다중화부를 구현할 수 있다. 따라서 각각의 다중화부의 출력을 제3의 다중화부에 연결함으로서 많은 수효의 카메라를 수용할 수도 있다.
상기 수신 리피터부35는 상기 하나의 라인으로부터 입력된 다중화된 신호를 복수개의 라인인터페이스부36a-36n으로 출력하기 위해 역다중화(demultiplexing)를 수행한다. 즉 상기 송신 리피터부34와 상기 수신 리피터부35는 상호 대칭된 것으로, 상기 송신 리피터부35는 송신측에 장착하여 배선을 간략히 하여 신호를 전송하도록 하고, 상기 수신 리피터부35는 수신측에 장착되어 단선으로 입력된 신호를 복수개의 배선들로 출력하도록 한다.
상기 라인인터페이스부36a-36n은 상기 송신측 라인인터페이스부33a-33n과 동일한 역할을 수행한다. 즉 상기 수신 리피터부35로부터 입력되는 신호를 장거리전송을 위해서 전송매체에 맞게 임피던스를 정합하고, 라인 프로토콜에 맞추어 출력한다.
상기 디지털/아날로그 변환부37a-37n은 각각 대응되는 상기 라인인터페이스부36a-36n으로 부터 입력된 디지털 신호를 압축 해제하는 등 전기적 아날로그 신호로 변환하여 대응되는 상기 모니터부38a-38n으로 출력한다. 즉 상기 카메라부31a-31n에서 전송되는 전기적 영상 신호와 동일한 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
마지막으로, 상기 모니터부14a-14n은 상기 디지털/아날로그 변환부37로부터 입력되는 전기적 아날로그 신호를 광학적 신호로 변환하여 모니터 전관에 화면이 나타나도록 출력한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 다중 폐쇄회로 텔레비젼 시스템을 구축시 복수개의 카메라에서 촬영된 영상을 디지털 신호로 변환하여 이를 다중화하여 수신측에 전송하므로서, 다중화에 따른 선로 감축과 디지털 전송에 따른 전송 품질을 개선할 수 있다.

Claims (3)

  1. 복수개의 카메라들과 각각의 카메라에 대응하는 복수개의 모니터들을 구비하는 폐쇄회로 텔레비젼 시스템의 다중화 전송을 위한 장치에 있어서, 피사체로부터 입력되는 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 상기 복수개의 카메라들과, 상기 복수개의 카메라들에 대응되어 구비되며, 상기 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 복수개의 제1 아날로그/디지털 변환부들과, 상기 제1 아날로그/디지탈 변환부들로 부터 입력되는 복수개의 디지털 신호들을 다중화하여 하나의 라인으로 출력하는 송신 리피터부와, 상기 하나의 라인을 통해 입력되는 상기 다중화된 디지털 신호를 역다중화하여 출력하는 수신 리피터부와, 상기 수신 리피터로부터 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 복수개의 제2 디지털/아날로그 변환부들과, 상기 제2 디지털/아날로그 변환부들에 대응되어 구비되며, 상기 아날로그 신호를 광학적 신호로 변환하여 모니터 전관으로 출력하는 상기 복수개의 모니터들로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 아날로그/디지탈 변환부와 상기 송신 리피터부 사이 및 상기 수신 리피터부와 상기 제2 아날로그/디지털 변환부 사이에 전송 손실을 방지하기 위한 임피던스 정합을 수행하기 위한 라인인터페이스부들을 더 구비함을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 송신 리피터는, 신호 재생을 위한 재생부와 신호 다중화를 위한 다중화부로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
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